케이블 박테리아 안에서 니켈로 만든 생물학적 전선 구조가 확인됐다

연구진은 섬유 하나에 지름 약 1.4나노미터인 나노리본이 평균 11개 얽혀 있고, 니켈이 세포 경계를 넘어 이어지는 선에 집중된 것을 확인했다.

케이블 박테리아는 수천 개 세포가 이어진 필라멘트다. 각 세포의 바깥쪽을 따라 20~70개 전도 섬유가 평행하게 달려 전자 흐름을 연결한다.

생물이 어떻게 전도 구조를 만들었나

라만 분광, 전자현미경, X선 형광과 흡수 분광, 계산 모형을 합치자 니켈-비스(디티올렌) 단위가 길게 쌓인 구조가 가장 잘 맞았다. 단백질 껍질 안의 얽힌 리본은 가정용 전선의 가는 구리선 묶음처럼 휘어도 연결을 유지할 수 있다.

수치가 말하는 것은 무엇인가

섬유 전체 단면으로 계산한 기존 전도도는 5~500S/cm였다. 실제 전류가 흐르는 나노리본 면적만 놓고 환산하면 150~15,000S/cm 범위지만, 이는 재료 조각을 전자기기 조건에서 시험한 제품 성능이 아니다.

왜 뜻밖의 결과인가

생물의 장거리 전자 전달은 보통 철을 품은 단백질 보조인자와 연결해 설명됐다. 이번 구조는 니켈 중심의 연속 통로이며, 생물이 스스로 만든 금속-유기 골격이어서 기존 분류에 없던 사례다.

다음에 확인할 것

정확한 리간드 조성과 합성 유전자, 환경별 안정성, 박테리아 밖에서 같은 구조를 재현할 수 있는지가 남았다. 지속가능 전자소재라는 가능성은 이 과정을 거친 뒤에야 평가할 수 있다.

원자료와 독립 확인

원자료: Nature Communications paper

기관 측정·설명: ESRF measurement report

독립 확인: University of Antwerp research overview

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